В дълбоките води между Фиджи и Тонга, на около една миля под повърхността, от морския дъно се извисяват извисяващи се комини. Тези черни пушачи изтласкват тъмните облаци от кипяща вода, богата на елементи като сяра, мед и цинк.
Въпреки тъмнината, натиска на смачкване, топлина и токсичност на мястото в североизточния басейн на Лау, близо до мястото, където се сближават австралийските и тихоокеанските тектонски плочи, комините настръхват с живот. Миннодобивните компании са се заинтересували от кеша на металите на хидротермални отвори, което прави все по-необходимо да се изследват и катализират тези сложни екосистеми. Но изучаването на океанското дъно не е проста задача.
Басейнът на Лау е до голяма степен извън обсега на човека. Въпреки че потопяемите, като Алвин, могат да пренесат хората в дълбините, достъпът до такова оборудване е ограничен и рискован. Така че учените разчитат главно на дистанционно управлявани превозни средства (ROVs), за да бъдат очите и ръцете им долу.
Дори и така, преживяването на тези шпионски пукнатини в океанската кора чрез ограничения обхват на камерата е по-малко от удовлетворяващо опит, обяснява Том Квасничка, изследовател на дълбоки океани от Хелмхолцовия център за океански изследвания в Кил, Германия.
„Представете си, че минавате през Манхатън и ви е разрешено да виждате [града] през визьора на камера“, казва той. "Какъв опит ще получите?"
Сега учени и инженери, плавали на изследователския кораб на Института на Шмит Океан Фолкор, използват виртуалната реалност, за да се потопят в този извънземен свят. Въпреки че предишните групи са изобразили отделни комини, екипът планира да създаде триизмерна виртуална реконструкция на цялото вентилационно поле, използвайки един от най-модерните ROVs за задаване на витлото в басейна на Лау.
„Искахме да ходим по морското дъно - лесно е така“, казва Квасничка, главен учен на проекта. "Само че не е така."
Хидротермалните отдушници се образуват във вулканично активни райони на океана, където водата може да пълзи между пукнатини в кората и да влезе в контакт с горещината, шумоляща отдолу. Тази прегрята вода разтваря част от металите от околните скали, преди да се изхвърли в черни облаци като гейзер от морското дъно.
Температурите при хидротермални отвори могат не само да достигнат нива на оскъпяване, извисявайки до 700 градуса по Фаренхайт, но и околната среда е затлачена в тъмнина. Като допълнение, теглото на цялата тази над водата би смазало незащитено човешко тяло. ROV на екипа проучи около три четвърти километра надолу, където налягането е огромно - малко под един тон на всеки квадратен инч, или приблизително същото налягане, което бихте почувствали, ако черен носорог стои на големия ви пръст.
За разлика от крехкото човешко тяло, ROV може да издържи на вентилационните условия. Бъгито на екипа, наречено платформа за дистанционно управление на науките за океана (ROPOS), е приблизително с размерите на джип Wrangler и тежи около 3, 5 тона. Въпреки че изглежда като заплитане на проводници, зъбни колела и хидравлика отблизо, високотехнологичната система използва батерия от камери с висока разделителна способност както за видео, така и за неподвижни изображения, включително 4K камера, която произвежда видео с висококачествено видео, стереокамери, които заснемат изображения за 3D гледане и мощни подводни светлини.
Една особено забележителна особеност е, че екипажът на кораба може да изпита вентилационните отвори от първа ръка, като практически се скита сред шпилите, докато носи визьор на борда на Falkor . Когато изображенията започнаха да се изсипват, Квасничка казва, че екипажът се е подредил посред нощ, за да изследва отворите с визьора.
„Това е много завладяващо преживяване да видите черно поле за пушачи и да почувствате своя път наоколо“, казва Квасничка. „Изведнъж вече не се натъкваш на [ROV] в нещата, защото можеш да завъртиш глава и да видиш онзи шпион, в който предстои да чукаш.“
Въпреки това, навигацията по ROPOS не е малък подвиг. „Много е сравнимо с летенето на хеликоптер в гората“, казва Квасничка.
Екипът прекара три дни в заснемане на снимки и видео на площ, равна на 74 футболни игрища, за да създаде 3D карта с резолюция, достатъчно висока, за да различи отделни треви. Използвайки тези данни, те биха могли да изберат най-добрите местности, за да вземат проби, отразяващи разнообразните видове скали и живот, който изглежда на повърхността на отдушника.
Докато повечето експедиции имат учени, които картографират и грабват проби, докато те отиват, този метод се оказва много по-ефективен.
„Вие [обикновено] бързате от ъгъл до ъгъл, опитвайки се да не пропуснете вълнуващите неща. Но не можете да видите много далеч и не знаете къде се намирате “, казва Квасничка. "Просто не знаеш къде са добрите скали."
Използвайки ROPOS, екипът получи полагането на земята преди да избере места за вземане на проби и завърши с изненадваща скорост, обяснява Kwasnitschka. „Те бяха видяли мястото и знаеха какво е представително и можехме да се приберем вкъщи“, казва той.
Въпреки че океанът покрива повече от 70 процента от планетата, по-малко от пет процента някога са били проучвани. Квасничка смята, че системата му за виртуална реалност е една от технологиите, които биха могли да доведат до следващото поколение дълбочинно проучване.
Грандиозното 360-градусово видео на екипа вече е достъпно в YouTube. Но работата им все още не е свършена.
„Този вид технология е винаги толкова добра, колкото науката, която извличате от нея“, казва Квасничка. „И мисля, че е важно да се помни. Ние не ходим там за YouTube, а там за наука. “
Неговата група се надява да използва документацията, за да разбере по-добре сложната вътрешна работа на вентилационната екосистема и да проследи промените във времето. Създаването на виртуална карта също може да им помогне да разберат как отделните комини са свързани в по-голямото вентилационно поле.
И тъй като животът продължава да оживява в тъмния мрак на отдушниците, учените сега ровят в множеството проби, изображения и часове кадри, събрани, за да приведат суровата среда на хидротермалния отдушник в комфорта на лабораторията.
